Foreword
最近又被SD卡坑了，ST的底层库这里确实有一点问题，我已经看好几个人提相同问题了，但是官方就是不改，这就很尴尬
SD
超时问题
在st的sd hal驱动中存在非常多的，类似代码
while ((HAL_SD_GetCardState(hsd) != HAL_SD_CARD_TRANSFER))
{
if ((HAL_GetTick() - tickstart) >= SDMMC_DATATIMEOUT)
{
hsd->ErrorCode = HAL_SD_ERROR_TIMEOUT;
hsd->State = HAL_SD_STATE_READY;
return HAL_TIMEOUT;
}
}
HAL_GetTick一般情况都是ms计时器，也就是这里是判断一个ms超时
但是从超时宏的定义来看，他是一个非常大的值，其实这个值会导致这里的超时几乎不可能生效，ms时间这里都已经超过一个月了
#define SDMMC_DATATIMEOUT ((uint32_t)0xFFFFFFFFU)
老库中这个值是默认值，最新的库中将其修改为了可以由用户定义，但是基本没人会注意到这个，藏得太深了
但是这个并不足以解决问题，这个值还被其他地方相同调用了
/* Configure the SD DPSM (Data Path State Machine) */
config.DataTimeOut = SDMMC_DATATIMEOUT;
config.DataLength = BLOCKSIZE * NumberOfBlocks;
config.DataBlockSize = SDMMC_DATABLOCK_SIZE_512B;
config.TransferDir = SDMMC_TRANSFER_DIR_TO_CARD;
config.TransferMode = SDMMC_TRANSFER_MODE_BLOCK;
config.DPSM = SDMMC_DPSM_DISABLE;
(void)SDMMC_ConfigData(hsd->Instance, &config);
SD的寄存器配置中，也有一个TimeOut，而这个值，也使用了相同的宏。
如果SD的时钟也是和HAL_GetTick相同，那就没问题（并不是），但是实际根本不是这样
SD的时钟平常可能都会被设置为24Mhz或者12Mhz，没人会设置为1Mhz。
这个宏被公用了，而如果你想要的超时是5s，也就是
SDMMC_DATATIMEOUT = 5000U;
但是换算到24Mhz的时候，这就不是5s了，而是只有0.208ms
这里可能还会遇到另一个问题，就是SD初始化的时候，时钟不超过400Khz，这个时候对应的5s就变成了12.5ms
这个时间肯定不是我们想设置的时间，如果真的去配置SD卡，会发现，初始化可以过，但是在做读写操作的时候，这个地方就出问题了。读写基本都无法成功。
而默认的0xFFFFFFFF在SD的读写里面，对应的Timeout就是178s（24Mhz的情况），实际上我们根本不需要这么大的延迟，顶多要个5s就够了。
也就是说这值设置一个119,971,153就够用了。
这里的Timeout还让我联想到以前一个SD卡读写等待异常久的问题，可能也有这个有关系。
其他论据支持
这个问题之前就有人反馈过了，但是ST的支持回答不足以让人信服，而且这还是个套路回答。
Hi @SGars (Customer) ,
You are right. In some cases, it can takes few days to write a big size file into an SD card with low class and low frequency.
In fact, this timeout parameter is used in the Read/Write data from/to the SD card, and the necessary time of these actions depends on 3 parameters (configurable by the user):
1- the size of the data
2- the clock frequency used in the application
3- the SD card class
I think the DATATIMEOUT must be variable, to allow the user to define his own Timeout value depending on his application settings.
So, I suggest this solution in order to have variable Timeout Value:
ifndef SDMMC_DATATIMEOUT#define SDMMC_DATATIMEOUT 0xFFFFFFFFU#endif /* SDMMC_DATATIMEOUT */
下面提出问题的人说的也非常清楚了
Unfortunatley I think you’ve misunderstood what I was reporting.
This timeout value SDMMC_DATATIMEOUT is intended for use with the SDMMC peripheral register that specifies timeouts in SDMMC clock cycles - see the other uses in this SDMMC files. In this case the clock is typically 24MHz so the timeout value is 3 minutes which whilst a bit long for a single transaction is at least the right order of magnitude.
However the value has also been used for a timeout where it is compared with system ticks (typically 1 millisecond). In this case it is not approprate because this results in a single transaction timeout of 49 days, which is the error I was reporting. If we reduced SDMMC_DATATIMEOUT to a level where it is appropriate for system ticks then the perhiperal will timeout because it will be too short.
Note that this has nothing to do with writing big files, because this is a single status transaction that is being run here, not an entire file.
A constant SDMMC_CMDTIMEOUT exists in the header which is used in other places to time transactions and is clearly designed to be used as a tick timeout so it seems that this is simply a typo in the driver where in these cases the wrong constant has been used.
Regs,
Steve
最后讨论的结果就是变成了用户需要自定义
而Github的F7的库，也被提了相同issue，也被以相同的套路回答了。这就非常难顶了。
https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF7/issues/53
而从他的套路回答来反推这个问题
Class 2
最小读取速度: 2 (MB/sec)
最小写入速度: 2 (MB/sec)
Class 4
最小读取速度: 4 (MB/sec)
最小写入速度: 4 (MB/sec)
Class 6
最小读取速度: 6 (MB/sec)
最小写入速度: 6 (MB/sec)
Class 10
最小读取速度: 10 (MB/sec)
最小写入速度: 10 (MB/sec)
最小的Class2 也有2MB每秒，这么低的速度，实际上不可能用多低频率的，4线的情况下，最少也要4MHz的频率。
其实还有一个Class0这种是指低于2MB/S的未标注的卡，也就是说确实存在非常低速的卡。
假如这个卡用了400Khz的时钟，那么0xFFFFFFFF超时时间变成了10,737s
反推花1天写入文件，时钟大概只有30Khz左右，这么推测的话，估计只有航天器等东西才会用这么慢的速度吧，普通客户是不太能有对应的环境吧。
解决方案
很简单，把所有非寄存器使用的SDMMC_DATATIMEOUT替换成另外一个宏，来设置超时时间
官方回应和修改
在我发现这个问题以后，就在github上提出了修改意见，经过几轮讨论，总算是说服了官方进一步确认此问题
https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF7/issues/78
时隔一年半，总算是回应了这个issue，并且按照我的想法修改了源码
https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF7/commit/043a9bf77465a9442127aac7307fdb36c9d47a36
至此算是小小为ST HAL库做了一点点贡献，总来地说这个问题早就有人提出并且发出修改意见了，但是每次都因为没有坚持被官方几句都糊弄回去了，我持续坚持下，总算得到了正确的结果
Summary
我似乎记得好像，在SPI还是I2C等驱动内部还有类似的超时，不知道是否有类似问题。
Quote
https://community.st.com/s/question/0D53W00000Toup2SAB/error-with-timeouts-constants-in-stm32f7xxhalsdc-in-sdsendsdstatus-and-sdfindscr-cause-indefinite-hangs
https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF7/issues/53
https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF7/issues/54
https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF7/pull/55